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La nuova misura di uniformità

di Emidio Frattaroli , pubblicato il 28 Luglio 2017 nel canale DISPLAY

“Tra gli aspetti che distinguono la qualità d'mmagine, sia che si tratti di un TV, di un monitor oppure di un videoproiettore, quello che riguarda l'uniformità della luminanza e del colore su tutta la superficie dello schermo, è tra i più importanti e delicati da analizzare e proporre al grande pubblico.”

Misura ed elaborazione dei dati

 
A sinistra gli scarti in percentuale dei valori di luminanza dei 45 punti rispetto al punto centrale;
a destra gli scarti in percentuale dei valori di luminanza dei 45 punti rispetto alla media dei valori

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Dopo aver acquisito la luminanza e le coordinate cromatiche dei vari punti di misura è necessaria l'elaborazione dei dati che, di solito, prevede due possibilità. La prima prevede il confronto di tutte le zone con quella centrale. L'altra è quella confrontare i valori di tutte le zone con la media calcolata tra tutte quelle analizzate. Si tratta di due possibilità che abbiamo scartato a priori e che sono utili soltanto se si misura un numero molto limitato di zone. Questo perché, come anticipato all'inizio di questa guida, il nostro interesse è duplice: oltre che verificare l'uniformità, è necessario rilevare la presenza di macchie. Ebbene cosa identifica una macchia?

 
Simulazione di un display con variazione del bilanciamento del bianco con Delta E limitato
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Nelle due immagini qui in alto ho riprodotto due simulazioni. Nel primo caso, a sinistra, la porzione centrale dell'immagine è perfettamente neutrale, nella zona di destra ha una dominante che tende al magenta mentre a sinistra il colore vira verso il verde. Le differenze però sono minime anche visivamente e le differenze numeriche tra i vari punti di misura con il valore centrale oppure con la media, saranno estremamente ridotti. Nell'immagine a destra invece sono visibili due vere e proprie macchie,nei due angoli in alto. Eppure se confrontiamo le coordinate del punto che identifica la macchia, troveremo che sono perfettamente identiche ad uno dei punti "periferici" dell'immagine di sinistra. Nell'immagine a destra c'è però una notevole differenza tra il colore della macchia e quello delle zone subito adiacenti. Ed è proprio questo che identifica la macchia: il cambiamento repentino di colore in spazi estremamente ridotti che, nella metrologia più recente, si verificano entro un grado di angolo di campo. Quando invece la variazione è più graduale, il problema è quasi invisibile.

 
Combinazioni elaborate con misure effettuate su 45 oppure 135 punti
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Ed è proprio questo che identifica una macchia: la presenza di valori molto diversi in zone adiacenti. Per questo motivo, sia che vengano acquisti 45 oppure 135 zone, verranno sempre messe a confronto tutte le possibili combinazioni tra zone adiacenti con il risultato di avere rispettivamente 140 e 470 differenti combinazioni. I vari confronti, tutti "numerati" saranno rappresentati in un istogramma, con la pubblicazione delle differenze, sia del livello di luminanza, sia delle differenze di colore "Delta E uv" (senza considerare la luminanza). In più, sarà anche rappresentato un diagramma di superficie con i rispettivi valori (45 oppure 135) sia della luminanza, sia della crominanza, questi ultimi con riferimento al punto centrale.

 
Diagramma di superficie della luminanza (al 50% del segnale in ingresso) di due monitor LCD
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Nel diagramma qui in alto a sinistra possiamo osservare lo stesso display a cui si riferiscono i due istogrammi in cima alla pagina, che tenevano conto soltanto dei confronti rispettivamente con il punto centrale oppure con la media di tutti i 45 punti di misura. Nel diagramma di superficie i valori hanno subito un cambiamento di scala: la luminanza del punto centrale è uguale a 100 e i vari livelli sono associati a colori che possano esaltare le differenze: dal verde fino al magenta, passando attraverso il giallo, l'arancio e il rosso. A sinistra un display con qualche problema di uniformità (comunque di ottima qualità) e a destra un monitor di riferimento con prestazioni eccellenti.